90751

Расчет преселектора и усилителя первой промежуточной частоты на уровне принципиальных схем

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Расчет структурной схемы радиоприемника Обоснование выбора типа структурной схемы приемника Оценка ослабления первой зеркальной частоты Оценка ослабления второй зеркальной частоты Обеспечение чувствительности радиоприемного устройства Требования к блоку АЦП и сигнальному процессору...

Русский

2015-06-10

1.81 MB

16 чел.

Содержание

Введение………………………………………………………………………..

4

1 Расчет структурной схемы радиоприемника……………………………....

5

1.1 Обоснование выбора типа структурной схемы приемника…………….

5

1.2 Выбор промежуточных частот ………………………………………..…

6

1.3 Оценка избирательности приемника по зеркальным помехам…….….

6

1.3.1 Оценка ослабления первой зеркальной частоты……………………...

1.3.2 Оценка ослабления второй зеркальной частоты………………………

1.4 Обеспечение чувствительности радиоприемного устройства….…..….

7

8

9

1.5 Требования к блоку АЦП и сигнальному процессору……………….…

1.6 Оценка и распределение усиления приемника…………………..…..….

10

11

2. Расчет приемника на уровне принципиальных схем…………………….

13

2.1 Расчет преселектора…………………………………………………..…...

13

2.2 Расчет первого усилителя промежуточной частоты ………..………….

15

3 Система АРУ………….……………………………………….…………….

18

4. Оценка реальной чувствительности приемника………………..…….…..

21

Заключение…………………………………………………………………….

Список сокращений…………………………………………………………...

23

24

Список использованных источников..……………………………………….

25

Приложение А…………………………………………………………………

26

Приложение Б……………………………………………………………........

27

Приложение В………………………………………………...……………….    29


Введение

Задачей курсового проектирования является построение радиоприемного устройства, совмещающего аналоговый тракт (преселектор, УПЧ1) с цифровым (АЦП и DSP)- так называемая схема с цифровой промежуточной обработкой данных (SDR) [1]. В данной схеме аналоговый тракт обеспечивает избирательность по зеркальному каналу и усиление сигнала до уровня, необходимого для работы АЦП, а вся основная обработка сигнала (преобразование на второй промежуточной частоте, детектирование, ослабление соседнего канала) происходит в цифровом тракте.

Система SDR (англ. Software-defined radio) имеет ряд преимуществ по сравнению с аналоговой: 1) фильтрация сигнала в цифровом виде близка к идеальной; 2) программная среда очень гибка и адаптивна (основная обработка сигнала происходит программно), что позволяет принимать практически любые радиосигналы [2]; 3) энергоэффективность цифровых систем выше, чем у аналоговых; 4) системы SDR имеют высокую степень интеграции на печатных платах ,что позволяет значительно снизить массо-габаритные показатели радио приемника [3].

На данном этапе развития цифровой техники ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема) очень дешевы и выпускаются с достаточно варьируемыми параметрами [4]. Что является еще одним аргументом в пользу SDR.

Коротко- радиоприемное устройство с системой SDR состоит из [5]:

  1.  преселектора - подавляющего первую зеркальную частоту;
  2.  первого преобразователя частоты- осуществляющего перенос спектра входного сигнала на первую промежуточную частоту;
  3.  первого усилителя промежуточной частоты- осуществляющего подавление второй зеркальной частоты и обеспечивающего необходимый уровень на выходе для работы АЦП;
  4.  АРУ- поддерживающей постоянный уровень сигнала на выходе
  5.  АЦП- осуществляющего оцифровку входного аналогового сигнала;
  6.  цифрового сигнального процессора – программируемого чипа, осуществляющего основную обработку сигнала;
  7.  ЦАП- осуществляющего преобразование цифрового входного сигнала в аналоговый
  8.  УМЗЧ- осуществляющего необходимое усиление по мощности звукового сигнала для комфортного воспроизведения на динамике.  

Основной задачей курсового проектирования является расчет именно преселектора и усилителя первой промежуточной частоты на уровне принципиальных схем и формирование требований к цифровому тракту.


1 Расчет структурной схемы радиоприемника

1.1 Обоснование выбора типа структурной схемы приемника

Согласно ТЗ проектируемый приемник будет построен по супергетеродинной схеме с двойным преобразованием частоты (инфрандинный тип  приемника). Схемы инфрандинного приемника применяются для более эффективной борьбы с зеркальным каналом приема.  В инфрадинном приемнике первая промежуточная частота выбирается выше самой верхней частоты диапазона принимаемых сигналов. При этом зеркальный канал отодвигается настолько далеко от основного, что легко подавляется самыми простыми фильтрами[6]. 

В схеме супергетеродина с двойным преобразованием частоты перестраиваемым выполняется только первый гетеродин. В качестве такого гетеродина обычно применяется синтезатор дискретной сетки частот. Второй гетеродин может быть выполнен на фиксированную частоту. Это позволяет фильтр промежуточной частоты рассчитать  на фиксированное значение, тем самым упростив его реализацию [7].

Преимущество инфрадина состоит в упрощении преселектора. В приемнике с переменной настройкой в широком диапазоне частот этот фильтр нежелателен, так как он требует плавной настройки в поддиапазоне и переключения катушек для смены поддиапазонов. В инфрадинном приемнике канал прямого прохождения и зеркальный канал приема лежат выше верхней частоты принимаемого сигнала, что позволяет использовать в качестве фильтра не перестраиваемый ППФ Салена- Кея с единичным усилением.

Еще одно важное преимущество инфрадина состоит в значительном уменьшении коэффициента перекрытия по частоте первого гетеродина, что позволяет исключить переключение поддиапазонов первого гетеродина и, следовательно, упростить его конструкцию. Отсутствие переключателей поддиапазонов существенно уменьшает время настройки приемника на принимаемую частоту, что важно в автоматизированных и адаптивных системах связи. Однако при использовании широкополосных преселекторов резко возрастают требования к линейности усилительного тракта, что необходимо для уменьшения нелинейного взаимодействия сигнала с помехами.

Наряду с преимуществами данная схема имеет и недостатки:

  1.  Появление второй зеркальной частоты
  2.  Более высокие требования к стабильности частоты гетеродина

Предварительная структурная схема инфрандинного приемника приведена на рис.1.1

Рис.1.1 -  Предварительная структурная схема инфрандинного приемника

Оконечный вариант структурной схемы приведу после необходимых расчетов.

1.2 Выбор промежуточных частот

Первая промежуточная частота выбирается достаточно высокой, что обеспечивает эффективное подавление зеркального канала приема в фильтре Ф1. Вторая промежуточная частота выбирается достаточно низкой, что облегчает получение высокой избирательности по соседнему каналу приема. По возможности промежуточную частоту приемников ДВ, СВ и КВ диапазонов выбирают из ряда стандартизированных значений: 155; 215; 465; 500; 900; 2200; 4500 кГц; 6,5; 10; 15; 30; 31,5; 38; 60; 70; 100МГц [8]. Выбранное значение ПЧ должно обеспечивать получение необходимой полосы пропускания.

Исходя из вышесказанного, выбираю первую промежуточную частоту равной 60 МГц. Так как в  КВ диапазоне доминирует узкополосные виды модуляции, с полосой частот ~ ±9 кГц. В данной связи значение первой ПЧ не позволяет реализовать требуемую селективность приемника по соседнему каналу приема. Поэтому выберем второе преобразование частоты со сравнительно низкой  промежуточной частотой равной 465 кГц.

1.3 Обеспечение избирательности

В супергетеродинных приемниках частотная избирательность определяется в основной ослаблениями зеркального и соседнего (или соседних) каналов [9]. В приемниках в одинарным преобразованием частоты ослабление зеркального канала обеспечивает преселектор, ослабление соседнего канала – в основном УПЧ и частично преселектор. Промежуточная частота fпр должна лежать вне диапазона принимаемых частот fс.

1.3.1 Оценка ослабления первой зеркальной частоты

Необходимо произвести предварительный расчет ослабления первой зеркальной частоты и определиться с количеством контуров [10].

Начальные данные для расчета:

Первая промежуточная частота: fпч1   = 60 МГц;

Частота сигнала: f0  = 25,75  МГц;

Полоса пропускания контура: ∆f = 1,3 МГц;

Определяю добротность контура 1-го преселектора:

;

Определяю первую зеркальную частоту

                                                             (1.2)

, МГц;

Определяю относительную расстройку контура на первой зеркальной частоте

                                        

 

 Определяю обобщённую расстройку контура

                                                                   (1.4)

          ;

Высчитываю ослабление зеркальной частоты одним контуром

                                                                               (1.5)

           

  , дБ;

Ослабление первой зеркальной частоты соответствует требованиям ТЗ(см. таблицу 1.1). Из предварительных расчетов видно, что для необходимого ослабления первой зеркальной частоты достаточной одного контура с добротностью 20. Данные будут учтены при  расчете преселектора и проверены после проведения компьютерного моделирования

Таблица 1.1 – Нормы частотной избирательности   

Параметр

Группа сложности РПрУ

0

1

2

Норма

Односигнальная избирательность тракта приема сигналов с амплитудной модуляцией, дБ, не менее:

 по соседнему каналу при расстройке ± 9 кГц

 по зеркальному каналу в диапазонах волн:

           длинных

           средних

           коротких

60

70(60)

60(54)

30

40

50(40)

36

16

По ТУ

40(26)

34(20)

12(10)

1.3.2 Оценка ослабления второй зеркальной частоты

Для оценки ослабления второй зеркальной частоты воспользуюсь той же методикой что и в разделе 1.3.1. Расчеты выполнены в программной среде MathCad 15

Начальные данные для расчета:

fпч2= 465 кГц

ориентировочно задаю добротность Q= 100

ориентировочно задаю количество контуров в УПЧ1= 4

Проверяю расчетами полученное ослабление второй зеркальной частоты:

По формуле 1.2 рассчитываю частоту второй зеркальной помехи

 

 fз2 =

 

По формуле 1.3 Определяю относительную расстройку контура на второй зеркальной частоте

 

По формуле 1.4  определяю обобщённую расстройку контура

          ξ = 100∙0.031 = 3.1

По формуле 1.5 определяю ослабление второй зеркальной частоты одним контуром

  , дБ

Из расчетов следует, что ослабление зеркальной частоты, вносимое четырмя контурами достаточно для выполнения требования ТЗ.

Однако для уменьшения габаритов схемы имеется возможность заменить четыре каскада УПЧ1 на один широкополосный усилитель с ПАВ фильтром в нагрузке. ПАВ фильтр обладает отличной добротностью и очень высокой избирательностью [11].  Оценка ослабления зеркальной частоты ПАВ фильтром будет дана после моделирования. Если она будет удовлетворять требованиям ТЗ, то будет выбрана за основу построения фильтра усилителя первой промежуточной частоты.

1.4 Обеспечение чувствительности радиоприемного устройства

 Численно чувствительность оценивается минимальным уровнем входного сигнала, обеспечивающим заданную выходную мощность при определенных условиях [12].

C того же источника взята методика расчета минимального уровня сигнала на входе проектируемого радиоприемного устройства. При расчете коэффициент шума задан 30 дБ, что соответствует усилителю низкого класса. Расчеты проведены в программной среде MathCad 15

Начальные данные для расчета:

f0= 25.875 МГц- рабочая частота

Δf= 450 КГц- полоса частот

Ш= 30 дБ- коэффициент шума

Рассчитываю уровень внешнего шума антенны

       (1.6)

Pn1(f)= -95.4 дБм

Определяю уровень внутреннего шума приемника

                               (1.7)

Pn2(Ш)= -67.2 дБм

Определяю уровень внешнего шума на входе приемника

дБм

Определяю пороговую чувствительность приемника

                      (1.8)

Pn= -86.762 дБм

Полученное значение с помощью конвертора дБм-В перевожу в вольты = 10.2 мкВ

Рис.1.2 - график шумовой зависимости

Как видно на графике в рабочем диапазоне частот даже при использовании усилителя низкого класса с уровнем шума 30 дБ выполняется требование ТЗ. Это говорит о том, что в КВ диапазоне основную роль играют внешние шумы, Более точную шумовую характеристику получу после проведения компьютерного моделирования.

1.5 Требования к блоку АЦП и сигнальному процессору

Для того, чтобы преобразовать непрерывный сигнал в цифровой, нужно использовать аналого- цифровой преобразователь (АЦП).

Требования к АЦП так же много, как и другим блокам приемного устройства. Один из важных параметров – это быстродействие процессора [13].  

Имеется два этапа осуществления АЦП:

• квантование во времени непрерывного сигнала u(t);

• оцифровка каждого отсчета; диапазон возможных значений напряжений (umin, umax) делится на M интервалов длиной Δu – шаг квантования по уровню

Параметры U min  и U max приведены в паспортных данных АЦП

Определяю частоту дискретизации

               Fд= 2∙ Fв,                                                                             (1.9)

Fд= 2∙ 60Мгц= 120 Мгц

Выбираю АЦП для радиоприемника. Требованиям по тактовой частоте отвечает микросхема TSSOP14. Паспортные данные приведены в [14].

Определяю шаг квантования по уровню для АЦП TSSOP14

                                                                                           (1.10)

Umax= 2 мВ

Umin= -2 мВ

М= 1024

               Δu = 0,004/1024= 3.9 мкВ

Минимальный уровень напряжения, при котором работает данный АЦП по паспортным данным составляет 0.24 В

Цифровой сигнальный процессор является основным узлом в SDR приемнике и от него зависит функциональность радиоприемника. Цифровой сигнальный процессор должен [15]:

  1.  Обеспечить односигнальную избирательность по соседненму каналу при расстройке ±9кГц не менее 40 дБ;
  2.  Иметь достаточное быстродействие;
  3.  Обеспечивать ручную регулировку усиления 50 дБ;

Этим требованиям отвечает цифровой сигнальный процессор для SDR радио 1288ХК1Т (МF-01). С основными характеристиками можно ознакомится в [16].

1.6 Оценка и распределение усиления приемника

Распределение усиления в приемнике определяется двумя противоречивыми условиями.

С одной стороны, следует стремиться к увеличению усилению во входных цепях и первых каскадах приемника, так как чем больше коэффициент усиления по мощности первого и следующего за ним каскадов, тем меньше общий коэффициент шума приемника и лучше его чувствительность [17].

С другой стороны, усиление во входных каскадах приемника с точки зрения многосигнальной избирательности должно быть небольшим, чтобы амплитуда (полезного и мешающего) не превышала диапазона линейности первого, второго и последующих каскадов усиления сигнальной частоты.

Таким образом минимальный сигнал на входе приемника - 36 мкВ

Необходимый уровень сигнала на входе АЦП- 0.24 В.

Рассчитываю необходимое усиление, обеспечиваемое трактом приемника:

K= 0.24/0.000036= 6667 раз

Перевожу разы в дБ= 77 дБ.

Рассчитанное усиление необходимо распределить по всему аналоговому тракту радиоприемного устройства.

Преселектор по схеме ППФ Саллена- Кея обладает единичным усилением (не ослабляет и не усиливает сигнал). Первый преобразователь частоты тоже не усиливает проходящий сигнал, а в некоторой мере вносит дополнительные ослабления. И логично, что основное усиление сигнала будет осуществлено в тракте усилителя первой промежуточной частоты. Что бы обеспечить необходимый уровень сигнала на выходе, предварительно выбираю 2 каскада на широкополосном усилителе. Более точные данные будут получены после компьютерного моделирования.  

Результаты расчета структурной схемы приемника привожу в виде таблицы

Таблица 1.2 – Основные параметры структурной схемы приемника

Название параметра

Значение параметра

Число каскадов УРЧ

1

Число каскадов УПЧ

2

Первая промежуточная частота, МГц

60

Вторая промежуточная частота, кГц

465

Оконечный вариант структурной схемы проектируемого приемника привожу в приложении А.


2. Расчет приемника на уровне принципиальных схем

2.1 Расчет преселектора

Преселектор необходим для подавления первой зеркальной частоты и предварительной селекции сигнала. В п. 1.5 в качестве преселектора был выбран совмещенный фильтр Саллена- Кея с единичным усилением. Расчет проведен в программной среде MathCad 15 по методике предложенной в [18].

Первая промежуточная частота: fпч1   = 60 МГц;

Частота сигнала: f0  = 25,75  МГц;

Полоса пропускания контура: ∆f = 1,3 МГц;

Произвожу расчет элементов для преселектора в программной среде MathCad.

fср вч=25.65 Мгц

fср нч:= 26100 кГц

Ф 

Ф

Ом

                                                           (2.1)

R1= 1/6.48×1.14×40×10-12×26.1×106= 56.27 Ом

R1= R2

С1:= 1×10-9Ф

 

С1= С2

По формуле 2.1

R3= 1/6.48×1.14×1×10-9×26.1×106= 112 Ом

R2= R1/2= 56.27 Ом

 В качестве усилительного элемента в ФНЧ выбираю операционный усилитель MAX4186ESD+, а в ФВЧ- широкополосный операционный усилитель MAX4454ESD+. На рис. 2.1 привожу схему, собранную для моделирования в программной среде Multisim 13 и экспериментально доказываю верность расчетов.

Рис. 2.1 – схема эксперимента по исследованию УРЧ

С помощью измерителя АЧХ (плоттера Боде), снимаю АЧХ рассчитанного преселектора и привожу данные на рис.2.2

Рис. 2.2 – АЧХ спроектированного преселектора

На АЧХ виден процесс перемножения полос ФНЧ с ФВЧ. В полосе сигнала, спроектированный преселектор не оказывает ослабления на полезный сигнал.

Следующим этапом модеоирования будет проверка подавления первой зеркальной частоты. Для этого передвигаю маркер на значение зеркальной частоты (2.2) и наблюдаю уровень сигнала (рис. 2.3).

Рис. 2.3- значение сигнала на зеркальной частоте

Анализируя полученные данные, делаю вывод: ослабление зеркальной частоты соответствует требованиям ТЗ. Следовательно разработка схемы выполнена правильно и спроектированный преселектор удовлетворяет требованиям ТЗ.  Однако, полоса пропускания преселектора получилась довольно широкой, что приведет к появлению интермодуляционных искажений. В ТЗ не предусмотрен уровень интермодуляционных искажений, следовательно я оставляю все без изменения. К тому же основная фильтрация по соседнему каналу будет происходить в сигнальном процессоре с высокой степенью фильтрации. Принципиальная структура преселектора приведена в приложении Б

 2.2 Расчет первого усилителя промежуточной частоты

В качестве УПЧ1 выбираю широкополосный каскад на ОУ с ПАВ фильтром в нагрузке для обеспечения требуемой по ТЗ селективности проектируемого приемника. В качестве усилительных элементов выбираю две микросхемы AD603AR. Необходимые расчеты проведены в среде MathCad 15

 

Определяю полосу пропускания ПАВ фильтра в нагрузке

Δf= f0/Q                                                                                                            (2.1)

Δf= 60×106/40= 1.5×106 Гц

На рис. 2.4 привожу схему широкополосного усилителя, собранную в программной среде Multisim 13.

Рис. 2.4 – широкополосный усилитель без ПАВ фильтра в нагрузке

 

С помощью измерительного прибора- плоттера Боде снимаю АЧХ усилителя

Рис. 2.5- АЧХ широкополосного усилителя без ПАВ фильтра в нагрузке

С помощью программной среды «Расчет ПАВ фильтров» проектирую фильтр с необходимыми мне параметрами.

В окно «Параметры ПАВ фильтра» ввожу необходимые для расчета данные

Рис.2.6 – окно с вводом данных для расчёта фильтра

После ввода необходимых данных, запускаю проектирование структуры ПАВ фильтра. Структура полученного ПАВ фильтра привожу на рис.2.7

Рис. 2.7- топология ПАВ фильтра

 

В конце проектирования УПЧ1 привожу АЧХ широкополосного усилителя с ПАВ фильтром в нагрузке

Рис. 2.8- АЧХ спроектированного УПЧ1

Анализируя АЧХ, ясно, что подавление зеркальной частоты в блоке УПЧ1 осуществляется на 35 дБ, что полностью удовлетворяет требования ТЗ по подавлению зеркальной помехи.

Усиление сигнала в блоке УПЧ 1 с двумя каскадами составляет 60 дБДля обеспечения необходимого уровня сигнала на входе АЦП добавлю еще один каскад. С тремя каскадами усиление, обеспечиваемое УПЧ1 составит порядка 75 дБ. Принципиальную схему УПЧ1 привожу в приложении В

3. Система АРУ

Автоматическая регулировка необходима для обеспечения приема при быстро изменяющихся условиях, когда оператор не может действовать с достаточной быстротой и точностью, пользуясь ручными регуляторами. Кроме того, автоматизация позволяет упростить функции оператора либо вовсе исключить необходимость обслуживания приемной аппаратуры [19].

Функции регулировок усложняются, когда требуется обеспечить прием сложных сигналов при меняющихся условиях распространения и в сложной шумовой обстановке.

Системой АРУ будет охвачен блок УПЧ1, т.к. сигнал на входе и выходе блока будет уже значителен по уровню. К широкополосному усилителю УПЧ1 подключаю систему АРУ и собираю схему в программной среде Multisim 13( рис. 3.1).

На вход схемы подаются два сигнала – заданная частота  и генератор импульсов.

Рисунок 3.1 – Схема АРУ на широкополосном усилителе УПЧ1

 

Определяю амплитуду входного сигнала и его уровень. Согласно ГОСТ 5651-89, для приемника первого класса изменение уровня сигнала на входе должно составлять 46 дБ, а изменение уровня сигнала на выходе не более 10 дБ [20].

Согласно техническому заданию, необходимо при автоматической регулировке обеспечить глубину – 10 дБ.

Определю глубину автоматической регулировки, для этого на генераторе  импульсов задам область изменения сигнала (46 дБ). На рис.3.2 привожу осциллограмму входного сигнала

Рис. 3.2- осциллограмма входного сигнала

Из осциллограммы видно:

Уровни изменений входного сигнала:

Um max = 9,73 мВ;

Um min = 49 мкВ.

Изменение сигнала на входе составляет 46 дБ

Снимаю осциллограмму выходного сигнала и привожу ее на рис. 3.3

Рис. 3.3- осциллограмма выходного сигнала

 

Определяю изменение уровня сигнала на выходе:

 Uвых min= 1,775 мВ

 Uвых max= 2,642 мВ

 

 K= Uвых max / Uвых min                                                                                  (3.1)

K= 2,642/1,1775= 1.49 раз

Полученную величину перевожу в децибелы = 3,46 дБ

В проектируемом радиоприемнике предусмотрена ручная регулировка усиления. Ручная регулировка будет обеспечена в сигнальном процессоре на программном уровне. Из паспортных данных чипа1288ХК1Т (MF-01) известно, что регулировка уровня сигнала в каждом каскаде фильтра осуществляется с шагом 6 дБ, а максимальное количество каскадов фильтра – порядка 10 (в зависимости от разрядности). Следовательно, на данном чипе возможно обеспечить максимальную глубину регулировки порядка 60 дБ. По ТЗ глубина ручной регулировки составляет 50 дБ (см. табл2.1). В итоге мы имеем запас по глубине ручной регулировки в 10 дБ.   

Таблица 2.1 – ГОСТ 5651-89: Действие АРУ

Наименование параметра

Норма для аппаратов группы сложности

0

1

2

Действие автоматической регулировки усиления:

изменение уровня сигнала на входе, дБ

изменение уровня сигнала на выходе, дБ, не более

60

10

46

10

30

10


4. Оценка реальной чувствительности приемника

Для определения реального коэфициента шума необходимо использовать программную среду Multisim 13. Чтобы получить график с коэффициентом шума, необходимо сначала запустить: Моделирование – Вид анализа – Шумов. Затем: Моделирование – Постпроцессор – Вкладка (Графопостроитель) – Кнопка (Расчитать).

 Результаты расчета привожу на рис. 4.1

Рис. 4.1- график коэфициента шума преселектора

Рис. 4.2- положение курсора

Анализируя график, (и как видно о положению курсора на рис.4.2) делаю вывод: на рабочей частоте 26.1 Мгц уровень шумов преселектора равен порядка 10 дБ.

По методике, описанной в разделе 1.4 провожу расчеты реальной чувствительности радиоприемника в зависимости от полученного коэффициента шума.  Расчеты провожу в программной среде MathCad 15.

Рассчитываю уровень внешнего шума антенны

дБм

 

 Рассчитываю уровень внутреннего шума приемника

дБм

Определяю общий уровень шума или пороговую чувствительность приемника

 

 дБм

дБм

Перевожу полученные единицы в вольты и сравниваю с требованиями ТЗ:

-94.185дБм= 4.46 мкВ

Привожу график реальной чувствительности приемника

Рис. 4.3- график реальной чувствительности приемника

Полученное значение  меньше требования ТЗ, т.е. спроектированный приемник чувствительнее, чем того требует его класс. Как следствие мы имеем запас по чувствительности, что улучшит качество приема.

 


Заключение

В ходе работы над курсовым проектом сначала были выполнены предварительные расчеты, позволившие выбрать и обосновать структурную схему радиоприемника по исходным данным технического задания, получены исходные данные для расчета преселлектора, усилителя промежуточной частоты. В курсовом проекте дана оценка коэффициенту шума приемника, рассчитана система АРУ. Так же были определены основные требования к блоку АЦП. Были составлены: структурная схема приемника; принципиальная схема усилителя первой промежуточной частоты; принципиальная схема преселектора с перечнями элементов. Для блока УПЧ 1 был спроектирован ПАВ фильтр.

Путем проведения компьютерной симуляции, была проверена достоверность расчетов. В программе MS 13 были собраны схемы: 1) комбинированного ФНЧ и ФВЧ Саллена- Кея; 2) широкополосный УПЧ1 с системой АРУ и РРУ. С помощью компьютерной симуляции была дана оценка избирательности приемника по зеркальному каналу, дана оценка внутреннему шуму преселектора, проверена работа систем АРУ и РРУ.

В ходе работы над курсовым проектом я столкнулся с рядом проблем, которые с успехом были разрешены:

  1.  Возникла сложность с выбором оперционныз усилителей в преселектор. Т.к. каскад должен пропускать частоту сигнала не внося дополнительные ослабления и достаточно эффективно подавлять зеркальную помеху. Выбор высокой первой промежуточной частоты решил проблему с подавлением первой зеркальной помеха, а в результате длительного подбора операциооного усилителя, я нашел подходящий.
  2.  В тракте усилителя первой промежуточной частоты, возникла проблема подавления зеркального канала. Т.к. значение второй промежуточной частоты мало 465 кГц, то на отстройке в 1 Мгц от частоты сигнала необходимо обеспечить подавление не менее 20 дБ. Спроектированный ПАВ фильтр решил задачу, обеспечив ослабление даже с запасом (порядка 30 дБ).

В итоге проделанной работы спроектированный инфрадинный приемник удовлетворяет требованиям технического задания.


Список сокращений

АЦП                                                - аналогово- цифровой преобразователь

АЧХ                                                  - амплитудно-частотная характеристика

ПЛИС                                               - программируемая логическая

                                                            интегральная микросхема

ППФ                                                 - полосно-пропускающий фильтр

УМЗЧ                                               - усилитель мощности звуковых частот

ФВЧ                                                  - фильтр верхних частот

ФНЧ                                                 - фильтр нижних частот

ЦАП                                                 - цифро- аналоговый преобразователь

DSP                                                  - digital signal processor

SDR                                                  - software-defined radio


Список использованных источников

1. Свободная электронная энциклопедия http://ru.wikipedia.org/wikiSDR 

2. Сайт радиолюбителей http://rw3ps.qrz.ru/sdr.htm

3. Сайт «Беспроводные технологии» http://www.wireless-e.ru/articles/technologies/2007_2_22.php

4. Свободная электронная энциклопедия http://ru.wikipedia.org/wiki/ ПЛИС

5. Московский радиоклуб http://cqmrk.ru/articles/65.html

6. Бобров Н.В. Радиоприемный устройства издание 2 изд. Энергия 1986 г. С.135

7. Румянцев К.Е. «Радиоприемные устройства» изд. центр Академия 2006 г. с 32

8. Д.А. Бакеев, А.А. Дуров «Методическое указание к проектированию радиоприемных устройств» Камчатский государственный технический университет г. Петропавловск- Камчатск 2007 г. с. 40.

9. Проектирование радиоприемных устройств. Под редакцией А. П. Сиверса. Учебное пособие для вузов. – М., Сов. Радио, 1976 – 488 с.

10. Методическое указание по проведению практических занятий по дисциплине «УПОС» А.С. Задорин Тусур с. 1-3.

11. Н.И. Фомин Радиоприемные устройства 3-ее издание М- Горячяя линия –Телеком 2007 г. С. 117.   

12. Е.А. Колосовский «Устройства приема и обработки сигналов» г. Москва Горячая линия- Телеком 2007 г. с. 94- 101

13. Л.Н. Волков, М.С, Немировский, Ю.С. Шинаков «Системы цифровой радиосвязи» Экотрендз Москва 2005 г. С. 91- 96

14. Ссылка на интернет ресурс http://cds.linear.com/docs/en/packaging/TSSOP_14_05-08-1650.pdf

15. Сайт о радио http://habrahabr.ru/post/158401/

16. Интернет магазин микропроцессоров компании «Элвис» http://multicore.ru/index.php?id=50

17. В.Д. Горшелев «Основы проектирования радиоприемников» изд. Энергия 1977г. С. 106

18. Б. Картер Р. Манчини «Операционные усилители для всех» Москва из. Дом Додэка- XXI 2007г. с. 132- 140

19. Подлесный С.  А. – электронное учебное пособие/ Устройства приема и обработки сигналов – Красноярск: ИПК  СФУ, 2008

20. ГОСТ 5651-89 Аппаратура радиоприёмная бытовая

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10362. Управление учебно-воспитательной работой школы. Вопросы управления школой в Законе РФ Об образовании, в Типовом положении об образовательном учреждении 68 KB
  Управление учебновоспитательной работой школы. Вопросы управления школой в Законе РФ Об образовании в Типовом положении об образовательном учреждении. Совет школы его цели и задачи. Функции руководителей школы. Демократизация внутришкольного управления. Планирование...
10363. Методическая работа в школе. Методический совет школы, его роль, содержание работы. Основы научной организации педагогического труда 39 KB
  Методическая работа в школе. Методический совет школы его роль содержание работы. Основы научной организации педагогического труда. Методическая работа в школе – одно из главных направлений ее деятельности. Состав МО – 45 учителей по предметам или кл. рукли параллел...
10364. Особенности профессионально-педагогической деятельности современного учителя. Требования к учителю в теории и истории отечественной и зарубежной педагогики 75 KB
  Особенности профессионально-педагогической деятельности современного учителя. Требования к учителю в теории и истории отечественной и зарубежной педагогики Я.А. Коменский И.Г. Песталоцци А. Дистервег К.Д. Ушинский Л.Н. Толстой А.С. Макаренко. Требования к учителю совре...
10365. Учитель в современной школе, его должностные обязанности. Квалификационные категории и разряды профессионального статуса учителя 59.5 KB
  Учитель в современной школе его должностные обязанности. Квалификационные категории и разряды профессионального статуса учителя. Процесс профессионального самосовершенствования учителя. Повышение квалификации и аттестации учителя. Индивидуальные стили педагогическ...
10366. Классный руководитель в современной школе. Основные направления его деятельности с коллективом учащихся. Психология малых групп 45 KB
  Классный руководитель в современной школе. Основные направления его деятельности с коллективом учащихся. Психология малых групп. Планирование и организация работы классного руководителя. Особенности организации взаимодействия учителя с семьей школьника. Формы виды ра...
10367. Инновационные процессы в образовании. Типы инновационных учебных заведений и особен-ности организации в них учебно-воспитательного процесса 43 KB
  Инновационные процессы в образовании. Типы инновационных учебных заведений и особенности организации в них учебновоспитательного процесса. Негосударственные учебные заведения. Процедура создания и регламентация деятельности образовательных учреждений. Лицензионная...
10368. Регионализация образования. Состояние и развитие Тульской областной системы образования. Региональная программа развития образования 38 KB
  Регионализация образования. Состояние и развитие Тульской областной системы образования. Региональная программа развития образования. Основные направления экспериментальной инновационной работы в учреждениях образования Тульской области. Регионализация системы ...
10369. Шпаргалка по педагогике (для педагогов) 1.87 MB
  Шпаргалка по педагогике для педагогов 1. Понятие педагогики и этапы ее развития Слово педагогика греческого происхождения. В дословном переводе означает детовождение. В современном понимании педагогика представляет собой совокупность знаний и умений по...
10370. АВГУСТИН Блаженный (Augustinus Sanctus) Аврелий 45.72 KB
  АВГУСТИН Блаженный Augustinus Sanctus Аврелий 13.11.354 Тагаст Сев. Африка Нумидия 28.8.430 Гишюн Сев. Африка христ. теолог представитель зап. патристики. Прошёл через увлечение манихейством и скептицизмом в 387 принял крещение. С 395 епископ Гиппона. Онтология А. и его уч...